Trên khắp miền Đông Nam Hoa Kỳ, lúa cỏ làm mất khả năng kháng thuốc diệt cỏ của lúa trồng | Vien Khoa Hoc Ky Thuat Nong Nghiep Mien Nam

Lúa cỏ cạnh tranh nguồn tài nguyên với lúa trồng trong suốt mùa sinh trưởng, cướp đi chất dinh dưỡng và nước của cây trồng. Tại đây, các nhà nghiên cứu xác định và thu thập các mẫu lúa cỏ từ một cánh đồng ở Arkansas. Nguon: Marshall Wedger.

Lúa cỏ là họ hàng gần của lúa trồng, gây hại cho các cánh đồng lúa trên toàn thế giới và làm giảm đáng kể năng suất. Để chống lại loài gây hại nông nghiệp này, những người trồng lúa ở miền Đông Nam Hoa Kỳ đã trồng các giống lúa được điều chỉnh để họ có thể phun thuốc diệt cỏ nhắm vào lúa cỏ mà không gây hại cho lúa trồng.

Nhưng chỉ một vài năm sau khi lúa kháng thuốc diệt cỏ được đưa vào trồng vào đầu những năm 2000, những người nông dân Arkansas bắt đầu báo cáo rằng cỏ dại trên cánh đồng của họ cũng trở nên kháng thuốc diệt cỏ. Phân tích trong phòng thí nghiệm đã xác minh những báo cáo này: Các nhà khoa học đã thấy bằng chứng cho thấy lúa cỏ lai với lúa trồng và các thế hệ lúa cỏ tiếp theo có một số tính kháng thuốc diệt cỏ về mặt di truyền.

Hiện nay, một nghiên cứu mới từ Đại học Washington ở St. Louis cho thấy hơn một nửa số lúa cỏ được lấy mẫu ở vùng trồng lúa miền Đông Nam Hoa Kỳ đã trở nên kháng thuốc diệt cỏ.

Các nhà khoa học của WashU phát hiện ra rằng 57% trong số 201 mẫu lúa cỏ được thu thập từ các cánh đồng ở chín quận hoặc một phần của Missouri, Arkansas và Louisiana vào năm 2022 có khả năng kháng thuốc diệt cỏ họ imidazolinone (IMI). Ngoài ra, 3,5% mẫu có khả năng kháng một loại thuốc diệt cỏ mới khác chỉ được sử dụng trên các cánh đồng lúa ở miền Đông Nam Hoa Kỳ kể từ năm 2018.

Marshall Wedger, nghiên cứu sinh sau tiến sĩ về sinh học tại khoa Nghệ thuật & Khoa học, đã ghi chép lại các xu hướng kháng thuốc diệt cỏ của lúa cỏ trong nhiều năm. Trong nghiên cứu trước đây, Wedger phát hiện ra rằng 98% lúa cỏ mà ông lấy mẫu trên các cánh đồng lúa ở Arkansas vào năm 2018 có các dấu hiệu di truyền cho thấy chúng có thể kháng thuốc diệt cỏ. Đối với nghiên cứu mới trên tạp chí Molecular Ecology, Wedger đã mở rộng phạm vi nghiên cứu của mình, lúa cỏ được lấy mẫu từ các tiểu bang lân cận và cũng xem xét các biến thể di truyền trong các quần thể lúa cỏ khác nhau trên khắp khu vực nghiên cứu của ông.

Wedger cho biết, giống lúa kháng thuốc diệt cỏ mà người trồng trọt bắt đầu trồng vào đầu những năm 2000 "Clearfield - một loại hạt giống lúa thương mại đã đăng ký nhãn hiệu - đã tạo nên điều kỳ diệu cho những người nông dân trồng lúa đang phải sống chung với lúa cỏ. Nó đã cách mạng hóa ngành công nghiệp này".

Wedger nói thêm "Khi khả năng kháng IMI ngày càng phổ biến ở các loài cỏ dại, người nông dân rất mong muốn có giống cây trồng kháng thuốc diệt cỏ tiếp theo”. Giống Provisia và gạo Max-Ace có khả năng kháng QPE, một loại thuốc diệt cỏ hoàn toàn khác, nghĩa là sẽ có rất ít khả năng kháng chéo. Do đó, đây là một công cụ khác trong kho vũ khí của người nông dân.

Lúa cỏ là một loại sâu bệnh nông nghiệp có họ hàng gần với lúa. Trong hình, lúa cỏ mọc ở Arkansas. (Ảnh: Marshall Wedger)

Wedger nói “Nó tương tự như thuốc kháng sinh trong y học. Khi tình trạng kháng thuốc lan rộng, chúng ta chuyển sang một loại thuốc kháng sinh khác. Không phải Clearfield đã thất bại mà là tuổi thọ của nó đã hết”.

Lúa cỏ là tai họa của sản xuất lúa trồng trên toàn thế giới. Các loại cỏ dại nông nghiệp có họ hàng gần với cây trồng gây ra thách thức cho người nông dân vì chúng có đặc điểm vật lý giống với cây trồng, khiến cho việc phát hiện và diệt trừ cỏ dại trở nên khó khăn. Trong quá trình này, những kẻ bắt chước cạnh tranh với cây trồng về nước, chất dinh dưỡng và không gian, thường làm giảm năng suất cây trồng.

Wedger cho biết việc áp dụng rộng rãi giống lúa kháng thuốc diệt cỏ trùng hợp với sự gia tăng phụ thuộc vào các giống lúa lai. Lúa lai có năng suất cao hơn các giống lúa truyền thống, nhưng cũng dễ bị nức hạt hơn trên đồng ruộng.

Những hạt giống này có thể qua đông và nảy mầm trở lại trong những năm tiếp theo dưới dạng "lúa xung phong". Lúa xung phong nở hoa trong một khoảng thời gian rộng hơn, mở ra những cơ hội mới để lai tạo với loài gây hại lúa cỏ có họ hàng gần. Đây là một cách mà gen có thể di chuyển từ cây trồng sang loài gây hại.

Wedger cho biết "Chúng tôi thấy rằng, ít nhất là hiện tại, các cánh đồng riêng lẻ có thành phần lúa cỏ riêng về mặt thành phần chủng loại và khả năng kháng thuốc diệt cỏ, khiến việc quản lý trở nên khó khăn hơn".

Sự xâm nhiễm của lúa cỏ rất quan trọng vì chúng có tác động kinh tế đáng kể. Lúa cỏ gây ra thiệt hại kinh tế ước tính là 45 triệu đô la ở Hoa Kỳ mỗi năm và hàng trăm triệu đô la trên toàn thế giới.

Kenneth Olsen, giáo sư Sinh học George William và Irene Koechig Freiberg về Nghệ thuật & Khoa học và là tác giả chính của nghiên cứu mới cho biết: "Những phát hiện này là một chỉ báo nữa về khả năng thích nghi đáng kinh ngạc của lúa cỏ và các loại cỏ dại khác, khả năng sinh sôi của chúng bất chấp mọi nỗ lực kiểm soát của chúng ta. Trong trường hợp này, chúng đã nắm bắt được khả năng phòng thủ tốt nhất mà chúng ta có để chống lại chúng - khả năng kháng thuốc diệt cỏ - ngay từ các giống lúa năng suất cao của chúng ta".

Lê Thị Kim Loan theo Đại học Washington.

Trở lại

Số lần xem: 205

[ Tin tức liên quan ]___________________________________________________